Echiche Banyere Ike Ọchịchịrị na Ihe Gbara Ọchịchịrị
Eluigwe na ala anyị na-ahụ—kpakpando, mbara ala, gas dị n'etiti mbara ala, na ụyọkọ kpakpando—na-anọchite anya obere akụkụ nke mbara igwe. Kemgbe ngwụcha narị afọ nke 20, ndị ọkà mmụta mbara igwe ekwenyesiwo ike na akụkụ kachasị ukwuu nke eluigwe na ala bụ ihe a na-apụghị ịhụ anya nye anyị. Okwu abụọ na-ebilitekarị na mkparịta ụka a bụ ihe gbara ọchịchịrị na ike gbara ọchịchịrị. Ha abụọ bụ "ọchịchịrị" n'ihi na ha anaghị ewepụta, na-amịkọrọ, ma ọ bụ na-egosipụta ìhè n'ụzọ a na-achọpụta ngwa ngwa; agbanyeghị, ọrụ na ihe onwunwe ha a na-enyo enyo dị nnọọ iche. Isiokwu a na-atụle echiche ndị bụ isi gbasara ihe gbara ọchịchịrị na ike gbara ọchịchịrị, ihe akaebe a na-ahụ anya na-akwado ha, na ihe ịma aka ndị sayensị ọgbara ọhụrụ ka na-eche ihu.
Gịnị Mere Anyị Ji Kwesị Iche Echiche nke "Ọchịchịrị"?
N'ihe gbasara mbara igwe, echiche ndị mmadụ ga-ekwekọrịrị na data nlele anya. Mgbe ndị na-enyocha mbara igwe na-atụ ọsọ ntụgharị nke ụyọkọ kpakpando, ụzọ ha si agbagọ ìhè (lensing gravitational), na usoro radieshon fọdụrụ na Big Bang (Cosmic Microwave Background/CMB), nsonaazụ ya na-egosi na e nwere "ihe" na-emetụtakwa ike ndọda na mgbanwe nke eluigwe na ala. Mana "ihe" ahụ adịghị ka ihe na-enwu enwu dị ka kpakpando.
N'aka nke ọzọ, n'ọtụtụ mbara igwe buru ibu, ihe ndị a hụrụ n'ihe gbasara ụdị Ia supernovae na ngwụcha afọ 1990 gosiri otu ihe ijuanya: mmụba nke eluigwe na ala anaghị akwụsị akwụsị, kama ọ na-eme ngwa ngwa. Iji kọwaa osooso a, achọrọ ihe nwere nrụgide na-adịghị mma nke na-akwalite oge mbara igwe ịgbasa ngwa ngwa na ngwa ngwa. E mechara kpọọ ihe a ike ọchịchịrị.
Ihe Gbara Ọchịchịrị: Isi Echiche na Ihe Akaebe
1. Usoro ntụgharị nke Galaxy
Otu n'ime ihe akaebe ochie maka ihe gbara ọchịchịrị sitere na nha nke usoro ntụgharị nke ụyọkọ kpakpando gbara okirikiri. Dịka ike ndọda Newtonian si kwuo, ọsọ nke kpakpando na-agba gburugburu etiti ụyọkọ kpakpando kwesịrị ibelata ka anya na-abawanye site na etiti. Agbanyeghị, a na-ahụ ihe dị iche: ọsọ ahụ na-anọgide na-adị elu ma "dị larịị" ruo n'ọnụ ọnụ ụyọkọ kpakpando ahụ. Nke a na-egosi na enwere oke ọzọ kesara ebe niile, na-emepụta ihe gbara ọchịchịrị gbara ụyọkọ kpakpando ahụ gburugburu.
2. Lensi ike ndọda
Dịka njikọ izugbe si dị, oke na-agbagọ oge oghere, yabụ ìhè na-agafe nso nnukwu oke na-agbagọ. N'ọtụtụ sistemụ mbara igwe (ụyọkọ galaxy, otu ụyọkọ kpakpando), mmetụta anya ndọda na-egosi oke oke karịa nke ihe na-enwu enwu nwere ike ịkọ. Ihe atụ a ma ama bụ Bullet Cluster, ebe nkesa oke (nke a na-eso site na anya ndọda) kewapụrụ na gas na-enwu enwu (nke a na-ahụ na X-ray). A na-ewerekarị ihe a dị ka ihe nkwado siri ike maka eziokwu ahụ bụ na ihe gbara ọchịchịrị bụ ihe dị n'ezie, kama naanị nghọtahie nke ike ndọda.
3. Radiation Background Cosmic (CMB) na Nhazi Ukwuu
CMB na-echekwa "ihe" nke ọnọdụ dị na mbara igwe mbụ. Mgbe a tụlere obere usoro mgbanwe dị na CMB, na-enye atụmatụ nke ihe mejupụtara mbara igwe. Nsonaazụ ya kwekọrọ na ụdị ndị na-egosi na eluigwe na ala mejupụtara ihe dị ka ~5% ihe nkịtị, ~27% ihe gbara ọchịchịrị, na ~68% ike ọchịchịrị (ọnụọgụ nwere ike ịdị iche ntakịrị dabere na dataset). Ihe gbara ọchịchịrị na-enyekwa aka ịkọwa otu usoro mbara igwe - site na galaxy ruo na nnukwu eriri - nwere ike isi mepụta ngwa ngwa dịka a hụrụ.
Ndị Na-achọ Ihe Gbara Ọchịchịrị: Site na Mkpụrụ Ọhụrụ ruo na Oghere Ojii Primordial
Echiche ihe gbara ọchịchịrị kacha ewu ewu na-eche na ọ bụ ụdị ihe dị n'ụdị ihe ndị anyị na-achọpụtabeghị na fiziki ihe ndị dị n'ime ha.
1. WIMP (Ngalaba Ndị Dị Oke Na-akpakọrịta Na-adịghị Ike)
A na-ewere WIMPs dị ka ndị na-eduga n'ọkwa n'ihi na ha nwere ike ịpụta n'ụzọ iwu kwadoro na ụdị physics nke ihe ndị dị n'ime ya ma mepụta njupụta "zuru oke" nke eluigwe (nke a na-akpọkarị "ọrụ ebube WIMP"). Agbanyeghị, ọtụtụ nnwale nchọpụta kpọmkwem (dịka ọmụmaatụ, iji ihe nchọpụta dị n'okpuru ala) enwetabeghị ihe mgbaàmà na-eme ka mmadụ kwenye.
2. Axion
Aịọn bụ ihe e chepụtara echepụta iji dozie nsogbu dị na ozizi nke mmekọrịta siri ike (QCD). Aịọn nwere ike ịdị mfe ma dịkwa ọtụtụ, si otú a na-enye nnukwu oke ibu ma na-arụ ọrụ dị ka ihe gbara ọchịchịrị "oyi".
3. Neutrinos na-adịghị ọcha
N'adịghị ka neutrinos nkịtị, ndị na-anaghị akpakọrịta nke ọma, ọ na-esiri ike ịchọpụta neutrinos ndị na-adịghị emerụ ahụ. Ọ bụrụ na ha dị, ha nwere ike ịrụ ọrụ dị ka ihe gbara ọchịchịrị "na-ekpo ọkụ", na-emetụta nhazi nke usoro ahụ n'otu ọkwa.
4. MACHO na ihe ndị dị obere
A tụlewo ndị na-achọ ọrụ dịka mbara ala rogue, kpakpando ndị na-adịghị ike, ma ọ bụ ihe ndị ọzọ dị obere (MACHOs), mana nnyocha microlensing na-egosi na ha erughị eru iji kọwaa ihe gbara ọchịchịrị. E nwekwara echiche nke oghere ojii primordial (nke e kere na mbara igwe mbụ), mana mmachi anya na-eme ka o siere ha ike ịbụ naanị ihe kpatara ihe gbara ọchịchịrị niile.
Nhọrọ: Mgbanwe Ike Ike (MOND na Ndị Enyi)
Kama ịgbakwunye "ihe a na-anaghị ahụ anya," ụfọdụ ndị ọkà mmụta sayensị ekwuola na nghọta anyị banyere ike ndọda na nha galactic adịghị mma. Echiche dịka MOND (Modified Newtonian Dynamics) na-agbanwe iwu Newton maka obere ọsọ ọsọ, na-enye ohere ka a kọwaa usoro ntụgharị na-enweghị ihe gbara ọchịchịrị.
Agbanyeghị, ihe ịma aka dị ukwuu maka ozizi ndọda agbanwere agbanwe bụ ịkọwa ihe akaebe niile n'otu oge—karịsịa ihe ndị dị ka Bullet Cluster na nkwekọ nke CMB. E nweela mmepe mmekọrịta nke MOND (dịka ọmụmaatụ, TeVeS), mana ruo ugbu a, ụdị ihe gbara ọchịchịrị adịla "zuru oke" n'itinye data dị iche iche n'ọrụ.
Ike Ọchịchịrị: Gịnị Ka Ọ Bụ na Gịnị Mere E Ji Echere na Ọ Dị?
A tụpụtala ike gbara ọchịchịrị iji kọwaa mmụba nke eluigwe na ala na-agba ọsọ. N'ime usoro nke relativity izugbe, a pụrụ ịkpata mmụba a site na ihe nwere ike nwere nrụgide na-adịghị mma. N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, ka ike gbara ọchịchịrị na-abawanye, otú ahụ ka oghere na-agbasa ngwa ngwa na ọkwa mbara igwe.
Isi ihe akaebe maka ike ọchịchịrị gụnyere:
– Ụdị Ia supernovae na-eje ozi dị ka “kandụl ọkọlọtọ” maka ịtụ anya anya eluigwe na ala. Supernovae ndị dị anya na-adị ka ihe na-adịghị mma karịa ka a tụrụ anya ya ma ọ bụrụ na mmụba ahụ na-ebelata.
– CMB na baryon acoustic oscillations (BAO) na-enye "cosmic ruler" maka ịgbaso akụkọ ntolite nke mgbasa ahụ.
– Nkesa nke nnukwu ụlọ ndị nwere mmetụta maka ọnụego mgbasawanye.
Ozizi Ike Ọchịchịrị: Site na Ọdịdị Eluigwe na Ala ruo na Quintessence
1. Ọdịdị Eluigwe na Ala (Λ)
Nkọwa kachasị mfe bụ ihe na-adịgide adịgide nke Einstein nke cosmological: ike oghere nke njupụta ya na-adịgide adịgide ka oge na-aga. A na-edekarị ụdị ọkọlọtọ nke cosmology nke oge a dị ka ΛCDM, ebe Λ bụ ike ọchịchịrị na CDM bụ "ihe gbara ọchịchịrị oyi." Ụdị a nwere ihe ịga nke ọma nke ukwuu n'ịkọwa ọtụtụ data ahụ.
Nsogbu: mgbe ndị ọkà mmụta sayensị nwara ịgbakọ ike ikuku site na ozizi quantum, nsonaazụ ya buru ibu karịa ihe a hụrụ—ọdịiche ahụ nwere ike ịdị oke njọ. A maara nke a dị ka nsogbu na-adịgide adịgide nke cosmological.
2. Quintessence
N'ihe nlereanya a, ike ọchịchịrị abụghị ihe na-agbanwe agbanwe, kama ọ na-esite na mpaghara scalar na-agbanwe agbanwe nke na-agbanwe ka oge na-aga. Nke a na-enye ohere ka njupụta ike ọchịchịrị gbanwee, nke nwere ike (n'echiche) belata "ihe dị egwu" nke ihe na-agbanwe agbanwe nke cosmological. Agbanyeghị, a ga-akọwarịrị ihe nlereanya a nke ọma iji zere ihe megidere data nlele nke na-egosi omume ike ọchịchịrị dị nso na ihe na-agbanwe agbanwe.
3. Ike Ọchịchịrị "Phantom" na Njirịta Gbanwere Mgbanwe
E nwere ụdịdị ndị na-ekwe ka paramita ọnọdụ ike ọchịchịrị (w) dị obere karịa -1 ("phantom"), nke nwere ike ibute ọnọdụ dị oke njọ dịka Big Rip. E nwekwara ụzọ ndị na-agbanwe ozizi nke ike ndọda na nnukwu nha (dịka ọmụmaatụ, ike ndọda f(R)) ka o wee pụta na-enweghị akụkụ ike ọchịchịrị dị iche.
Ihe Ịma Aka na Ntuziaka Nnyocha n'Ọdịnihu
Ọ bụ ezie na ΛCDM aghọọla ihe nlereanya "ọkọlọtọ" nke cosmology, ọtụtụ ajụjụ ndị bụ isi ka dị njikere:
– Gịnị bụ njirimara nke ihe gbara ọchịchịrị? Gịnị mere na achọpụtabeghị ha n'ụlọ nyocha?
– Ike ọchịchịrị ọ̀ bụ ihe na-agbanwe agbanwe n'ụwa? Ka ọ̀ na-agbanwe ka oge na-aga?
– Nsogbu Hubble: nha nke ọnụego mgbasawanye nke eluigwe na ala ugbu a (H0) site na CMB na site na nha mpaghara mgbe ụfọdụ anaghị adaba nke ọma, na-eme ka ohere nke physics ọhụrụ dịkwuo elu.
A na-eme ọtụtụ ọrụ nlele na nnwale iji lebara nke a anya: nnukwu nnyocha galaxy, nha anya ndọda nke ọma karị, ihe nchọpụta mkpụrụ ndụ ọhụrụ, na nhazi zuru ezu nke BAO. Mmepe mgbakọ na mwepụ na-enyekwa aka na ịme ihe atụ nke nhazi nhazi mbara igwe, na-amata ọdịiche dị n'etiti ọnọdụ ihe gbara ọchịchịrị na ihe ndị ọzọ.
Penutup
Ihe gbara ọchịchịrị na ike gbara ọchịchịrị bụ echiche abụọ dị mkpa na-akpụzi nghọta anyị nke oge a banyere eluigwe na ala. A na-ahụ ihe gbara ọchịchịrị nke ọma site na mmetụta ndọda ya na ụyọkọ kpakpando na ụyọkọ kpakpando, ebe ike gbara ọchịchịrị sitere na mkpa ọ dị ịkọwa mmụba nke eluigwe na ala ngwa ngwa. Ọ bụ ezie na a ghọtaghị nke ọ bụla n'ime ha nke ọma, ụdị ΛCDM, nke jikọtara ha abụọ, egosila na ọ gara nke ọma n'ịhazi ọtụtụ ihe a hụrụ.
Mana ihe ịga nke ọma a abụghị njedebe nke akụkọ ahụ. N'eziokwu, "ọchịchịrị" nke na-ekpuchi ọtụtụ mbara igwe na-egosi na enwere ọtụtụ ihe gbasara fizikisi ndị bụ isi a ka ga-achọpụta. Ka teknụzụ nlele na-amụ anya na nnwale ihe ndị dị n'ime ya na-aghọ ihe dị mfe karị, anyị na-abịarukwu nso ịza ajụjụ ndị buru ibu: ihe gbara ọchịchịrị ọ̀ bụ ihe ọhụrụ, ike ọchịchịrị ọ̀ bụ ihe onwunwe nke oghere efu, ka ọ̀ dị mkpa ka anyị gbanwee nghọta anyị banyere ike ndọda n'onwe ya.
